Global fits of simplified models for dark matter with GAMBIT I. Scalar and fermionic models with s-channel vector mediators
本文利用GAMBIT对通过s通道矢量媒介子与夸克耦合的标量和费米子暗物质简化模型进行全局拟合，发现LHC单喷注超出和遗迹密度限制偏好暗物质质量约为媒介子一半的共振区域，并揭示了矢量与轴矢量耦合带来的竞争性约束。
2023-08-08 hep-ph
LHC and Tevatron bounds on the dark matter direct detection cross-section for vector mediators
我们研究了一个新的自旋1介质，连接标准模型的暗物质的相互作用。我们约束其衰变通道使用单喷流和双光子搜索，以及搜索共振在双喷流，双轻子和双玻色子的最终状态，包括那些涉及可能的希格斯粒子。然后，我们解释所得到的限制作为界限的截面的暗物质直接检测，而不需要指定一个特定的模型。对于介质质量之间的300和1000 GeV的这些界限是相当强的假设下，介质可以整合出来。
2012-07-26 hep-ph
Simplified Dark Matter Models with Charged Mediators: Prospects for Direct Detection
我们考虑一类简化的费米子暗物质（DM）模型通过两个具有任意混合角的带电标量介体与左手和右手标准模型费米子耦合的直接检测前景$α$。DM与核的相互作用是由更高的电磁矩介导的，对于马约拉纳DM来说，这是阿那普尔矩。在给出了一个完整的解析计算的Anapole矩，包括其$α$的依赖性，并与文献中的限制相匹配，我们计算的DM-核子散射截面，并显示LUX和未来的LZ约束的参数空间的这些模型。然后，我们将这些结果与来自$Fermi$ -LAT连续体和线搜索的约束进行比较。在所有情况下，这些简化模型的超对称极限的结果。我们发现，未来的直接检测实验将能够探测这些模型的参数空间的$\mathcal{O}(100-200)$ GeV DM和最轻的介质质量$\lesssim \mathcal{O}(5\%)$大于DM质量。对于较大的DM质量和DM与最轻介质质量之间的较大质量差，直接检测前景减小，尽管对于$\mathcal{O}(200)$ GeV DM和大于DM质量的最轻介质质量$\lesssim \mathcal{O}(20\%)$仍探测到可观的区域。在参数空间中的某些“盲点”附近，直接检测边界也被衰减，其中由于不同项的消除，极大极矩被严重抑制。我们仔细研究了这些盲点和这些区域中相关的$Fermi$ -LAT信号。
2016-10-06 hep-ph
Simplified dark matter models in the light of AMS-02 antiproton data
在这项工作中，我们进行了分析，最近AMS-02的反质子通量和反质子比的简化的暗物质模型的框架。为了预测AMS-02观测值，我们采用了由观测到的核通量确定的传播和注入参数。我们假设暗物质粒子是狄拉克费米子暗物质，具有疏轻子赝标或轴向矢量介体，仅耦合到标准模型夸克和暗物质粒子。我们发现AMS-02的观测结果在不确定性范围内与暗物质假说是一致的。在68%的置信水平下，对于赝标介质的湮灭，反质子数据倾向于暗物质（介质）质量在700 GeV-5 TeV之间，对于轴矢量介质的湮灭，反质子数据倾向于大于700 GeV（200 GeV-1 TeV）。AMS-02的数据要求在赝标量（轴向矢量）介质的简化模型中，有效的暗物质湮灭截面在1 × 10 ^{-25} --1 × 10 ^{-24}（1 × 10 ^{-25} --4 × 10 ^{-24}）cm ^3/s范围内。本文还讨论了LHC和Fermi-LAT的限制。
2016-12-30 hep-ph
Higher-order QCD predictions for dark matter production at the LHC in simplified models with s-channel mediators
弱相互作用的暗物质粒子可以在对撞机上成对产生，并通过与QCD/EW辐射或重夸克相关的能量缺失特征来检测。为了约束质量和耦合到标准模型粒子，准确和精确的预测生产截面和分布是至关重要的。在这项工作中，我们考虑各种简化模型与s-通道介质。我们在FeynRules/MadGraph5_aMC@NLO框架中实现了这样的模型，该框架允许在真实的模拟中包括高阶QCD校正，并系统地研究它们的效果。作为第一个唯象的应用，我们提出的预测暗物质生产与喷气机和顶夸克对在大型强子对撞机，在下一个领先的QCD阶精度，包括匹配/合并到部分子淋浴。我们的研究表明，高阶QCD修正暗物质生产通过s-通道介质有显着的影响，不仅对总的生产率，而且对形状的分布。我们还表明，列入下一个领先的顺序的影响结果在相当大的减少理论的不确定性。
2015-10-02 hep-ph
Global fits of simplified models for dark matter with GAMBIT II. Vector dark matter with an $s$-channel vector mediator
本文为具有 s 通道矢量媒介子的简化矢量暗物质模型推导幺正性界限，并利用 GAMBIT 进行全局拟合以正确解释 LHC 丢失能量搜寻，识别出两个与实验约束一致的参数区域。
2023-08-08 hep-ph
S-Channel Dark Matter Simplified Models and Unitarity
本文研究了强子对撞机上$s$通道介质暗物质简化模型的紫外结构.在普遍研究的$s$通道介质简化模型方面，有人认为，在任意高的能量下，在强子对撞机的高能散射中暗物质产生的微扰描述将在许多情况下被打破。这类似于对暗物质对撞机生产的EFT描述的有据可查的分解。考虑到这一点，诊断是否使用简化的模型在大型强子对撞机是有效的，微扰幺正性的散射振幅的过程中有关的大型强子对撞机暗物质搜索进行了研究。结果正如人们所预期的那样：在大型强子对撞机和未来的质子对撞机上，暗物质产生的简化模型描述通常是有效的。作为一般性讨论的结果，提出了一个简单的新的类以前未考虑的“费米标量”简化模型，其中标量介体耦合到电弱矢量玻色子。该模型具有很好的动力性，并表现出有趣的碰撞和直接探测现象。
2016-04-27 hep-ph
Constraining Flavor Changing Interactions from LHC Run-2 Dilepton Bounds with Vector Mediators
在载体介体的背景下，是一个新的信号观察到的味道变化的相互作用，特别是在中性介子系统$K^{0}-\bar{K}^{0}$，$D^{0}-\bar{D}^{0}$和$B^0-\bar{B^0}$，在大型强子对撞机的双轻子共振搜索？在试图解决这个非常简单的问题，我们讨论了味道改变中性电流（FCNC）和双轻子共振搜索在大型强子对撞机运行2在$13$ TeV与$3.2\, {\rm fb^{-1}}$的积分亮度，在树水平的矢量介质的背景下。载体介质，经常在风味变化的框架中进行研究，特别是在最近的LHCb异常在罕见的B衰变中观察到。然而，严格的双轻子约束的存在严重约束的味道变化的相互作用，由于$Z^{\prime}$质量的限制性限制。我们讨论了这种相互作用明确的动机框架下的3-3-1计划，其中费米子和标量安排在弱SU（3）规范群的基本表示。由于相关参数的缺乏，我们得出结论，双轻子数据留下的可能的新的物理信号来自这些系统的空间很小，除非一个非常特殊的纹理参数化中使用的对角化CKM矩阵。换句话说，如果在这种风味变化相互作用中观察到信号，则它不太可能来自3-3-1模型。
2016-11-02 hep-ph
Dark Matter phenomenology of GUT Inspired simplified models
我们讨论了暗物质现象学的一些方面，特别是与直接检测和对撞机搜索，模型中，一个费米子暗物质与SM费米子通过自旋1介质相互作用。相反，传统的简化模型，我们将考虑固定分配的耦合（$Z^{'}$）调解员，根据理论上的动机嵌入。这允许在未来的实验设施中预测信号，这些实验设施可用于测试和可能区分不同的实现。
2015-11-10 hep-ph
Characterising dark matter searches at colliders and direct detection experiments: Vector mediators
我们引入了一个最小简化暗物质（MDM）的框架，定量地解释了暗物质（DM）的搜索在大型强子对撞机。我们研究了两个MSDM模型，其中DM是一个狄拉克费米子与矢量和轴矢量介质相互作用。该模型的特点是由四个参数：DM和调解人的群众，调解人耦合DM和夸克。MSDM模型准确地捕捉完整的事件运动学，并依赖于所有的质量和耦合可以系统地研究。在这一框架内对单射流搜索的解释可用于与直接探测实验进行平等的比较。对于矢量介质的理论，LHC单喷流搜索具有更好的灵敏度比直接检测搜索轻DM质量（小于5 GeV）。对于轴向矢量介质，LHC和直接检测搜索通常探测参数空间中的正交方向。我们从大型强子对撞机和多吨氙直接探测实验的最终范围探索了这些搜索的预测极限，并发现搜索的互补性仍然存在。最后，我们提供了一个在MSDM和有效场论（EFT）框架的限制比较，突出的EFT框架的不足之处，特别是在探索单喷和直接检测搜索的互补性。
2015-01-16 hep-ph
Dark matter production in association with a single top-quark at the LHC in a two-Higgs-doublet model with a pseudoscalar mediator
在扩展的标准模型的框架下，研究了LHC实验对具有单顶的暗物质的相关生产的敏感性。据发现，实验的灵敏度是占主导地位的壳生产的带电希格斯玻色子，当这假设低于1 TeV的质量。考虑一个和两个轻子最终状态的专用选择开发，以评估在参数空间中的覆盖率为这个签名的质量中心的能量为14 TeV，假设一个积分亮度为300 fb $^{-1}$。对于质量为150 GeV的赝标量介质，如果$H^{\pm}$质量在300 GeV-1 TeV的范围内，并且最大程度地与两个希格斯双重态的赝标量混合，则在95%CL下可以排除$tanβ$的值高达3和降至15。这种新的签名补充了mono-Higgs，mono-Z和$t{\bar t}$ + $E_{\mathrm T}^{\mathrm miss}$签名的参数空间覆盖在以前的出版物中考虑该模型。
2018-01-09 hep-ph
Simplified DM models with the full SM gauge symmetry : the case of $t$-channel colored scalar mediators
在对撞机上搜索暗物质的一般策略目前依赖于简化的模型。在本文中，我们提出了一个新的$t$通道UV完全简化模型，在两个重要方面改进了现有的简化DM模型：（i）我们强加完整的SM规范对称性，包括左手和右手费米子有两个独立的介体和两个独立的耦合，（ii）当我们从UV完全模型中导出DM-核子散射的有效拉格朗日量时，通过积分除去$t$ -通道介质，我们包括了重整化群演化.第一个改进将引入一些新的参数相比，现有的简化DM模型。在这项研究中，我们看看这一组更广泛的自由参数对直接检测和单$X$ + MET（$X$ =喷气，$W,Z$）签名在13 TeV LHC的效果，同时保持规范不变的简化模型下的完整SM规范组。我们发现，直接检测的限制需要DM质量小于10 GeV，以产生现象有趣的对撞机签名。此外，对于固定的单W截面，当通常的简化模型假设被放松并且RH和LH DM-SM夸克耦合之间的同位旋破坏被允许时，可以看到单喷流截面中非常大的差异。
2016-05-23 hep-ex hep-ph
Interpreting the Fermi-LAT gamma ray excess in the simplified framework
我们测试的可解释性，马约拉纳费米子暗物质候选人与标量介体解释的伽马射线过剩从银河系中心。假设调解人耦合到所有第三代费米子，我们计算暗物质丰度和散射的原子核，伽马，正电子和反质子宇宙射线通量，从暗物质湮灭的无线电发射，以及暗物质湮灭的CMB上的效果观测。在排除了有争议的射电观测之后，其余的数据倾向于暗物质（介质）质量在10-100（3-1000）GeV范围内，与底夸克和τ轻子的弱关联耦合在68%的可信度水平上为10^{-3}-1。
2015-05-25 hep-ph
Exploring Constraints on Simplified Dark Matter Model Through Flavour and Electroweak Observables
本文联合味过程、电弱、遗迹密度及探测数据，约束含自旋0媒介子与费米子DM的SDM模型参数，并给出100–1000 GeV质量区间及高维算符耦合界限。
2024-10-25 hep-ph
Revisiting the direct detection of dark matter in simplified models
在这项工作中，我们数值重新检查环诱导的WIMP-核子散射截面的简化的暗物质模型和最新的直接探测实验的约束设置。我们考虑一个费米子，标量或矢量暗物质组件从五个简化模型与疏轻子自旋0介质耦合的标准模型夸克和暗物质粒子。这些模型中的树能级WIMP-核子截面都是动量抑制的。我们从圈图中计算了非抑制的自旋无关的WIMP-核子截面，并利用Xenon 1 T研究了暗物质质量和介质质量的约束空间。间接探测和对撞机搜索的限制也进行了讨论。
2018-06-23 hep-ph
Minimal renormalizable simplified dark matter model with a pseudoscalar mediator
考虑一个最小可重整化和规范不变的暗物质模型，其中单重态费米子与一个新的赝标介质只有轴向耦合。赝标介质与标准模型希格斯玻色子的混合导致了它们之间的相互作用。该模型中的DM候选体能够提供正确的热遗迹密度，避免了所有的直接探测，但由于其较大的湮没截面，在间接探测实验中能够产生可观测的信号。在LHC的DM现象的比较研究进行标量介质的模型，无论是标量或赝标量耦合SM粒子和DM。我们发现，这三种方案在标量衰变分支比、DM对产生截面以及信号到达LHC的时间上都有不同的特征。本文还讨论了与标量扇区有关的可见光信号的LHC搜索。
2017-04-07 hep-ex hep-ph
Self-Interacting Dark Matter With a Neutrinophilic Scalar Mediator
我们研究一个简化模型的费米子暗物质耦合到轻标量介体携带轻子数2的现象。我们发现，调解人可以很轻，仍然符合实验室和宇宙学的界限。该模型满足无量纲耦合常数的自然值的热遗迹条件，并承认介体在$10 - 100 ~\text{MeV}$质量范围内有利于小尺度结构观测。因此，这个模型为自相互作用的暗物质提供了一个很好的候选者。
2020-06-25 hep-ph
Simplified dark matter models with two Higgs doublets: I. Pseudoscalar mediators
我们研究了一类新的可重正化的简化模型的暗物质搜索在大型强子对撞机是基于两个希格斯偶极子模型与一个额外的赝标量介质。与运行I数据分析中采用的自旋为0的简化模型相反，这些模型是自洽的，统一的，希格斯物理的边界通常不构成约束。各种失踪的横向能量（$E_{T, \rm miss}$）搜索的预测进行了讨论，并探讨了13 TeV的LHC的范围。结果发现，所提出的模型提供了丰富的频谱互补的可观的，导致非平凡的约束。在这种情况下，我们强调的灵敏度的$t\bar t + E_{T, \rm miss}$，单- $Z$和单希格斯通道，产生更强的限制比单喷流搜索在大部分的参数空间。自旋0共振搜索，电弱精密测量和味观测的约束也来自和示出提供进一步的重要处理约束和测试所考虑的暗物质模型。
2017-06-08 hep-ex hep-ph
Impact of Mass Generation for Simplified Dark Matter Models
在通常研究的简化暗物质模型中，暗场的质量产生机制通常没有被指定。我们表明，暗物质的相互作用类型，因此湮灭过程的遗迹密度和间接检测相关的，是强烈的暗扇区粒子的质量产生机制，并要求规范不变性。我们专注于一类模型中，费米子暗物质耦合到一个自旋1矢量或轴向矢量介质。然而，为了产生暗扇区质量项，在大多数情况下需要引入暗希格斯场，因此自旋0标量介体也将存在。在所有暗扇形场通过耦合到单个暗扇形希格斯场而获得质量的情况下，自旋1介体到暗物质的轴向矢量耦合是强制性的;矢量耦合也可以根据电荷分配而存在。对于所有其他的质量生成选项，只允许自旋为1的介质和暗物质之间的纯矢量耦合。如果不遵守这些耦合限制，可能会得到非物理的结果，例如在高能量下破坏幺正性。这两个中介的情况下，导致重要的现象，不会出现在单一的中介模型。我们调查的双介质暗物质模型，其中包括矢量和标量介质，并探讨其遗迹密度和间接检测现象。
2016-10-10 astro-ph.CO hep-ph
Cornering pseudoscalar-mediated dark matter with the LHC and cosmology
暗物质粒子通过赝标量介体与可见部分通信的模型从理论和现象学的角度来看都是有充分动机的。在这种情况下，直接探测边界通常是次要的，主要的约束要么来自对暗物质的对撞机搜索，要么来自间接探测实验。然而，大型强子对撞机对介质粒子本身的搜索不仅可以与直接对撞机暗物质探测器的范围竞争，甚至可以取代直接对撞机探测器的范围，而且还可以测试传统的单喷射搜索变得无关紧要的情况，特别是当介质不能在壳上衰变成暗物质粒子或其衰变被抑制时。在这项工作中，我们进行了详细的分析的伪标量介导的暗物质简化模型，考虑到一个大的对撞机约束，并集中在参数空间区域的宇宙学和天体物理数据的青睐。我们发现，100-200~GeV以上的介质质量基本上排除了大型强子对撞机搜索的情况下，大耦合的顶夸克，而即将到来的对撞机和天体物理测量将进一步限制可用的参数空间。
2017-07-24 hep-ph
Testing New TeV-scale Seesaw Mediators at the LHC
我们建议TeV尺度狄拉克费米子生产马约拉纳质量的已知中微子通过树级跷跷板，不同于标准的I型和III型跷跷板。采用具有非零超荷的弱五重态导出了新的跷跷板公式m_v ~ v^6/M^5，并对M ~ TeV的新态导出了经验质量m_v ~ 10^{-1} eV.对于参数空间的有限范围，其中M <几个100 GeV，所提出的机制是可以在LHC上通过由Drell-Yan聚变产生的狄拉克型重轻子的特征衰变来检验的。
2011-05-27 hep-ex hep-ph
Constraints on Mediator Coupled to Heavy Quarks from LHC Data
我们应用大型强子对撞机的数据来约束一个简化的扩展标准模型包含一个新的自旋1调解人$R$，它不耦合到第一代夸克，和旋量暗物质粒子$χ$。我们对包含一个或多个喷射+缺失$E_T$的最终状态的ATLAS和CMS搜索（有或没有$b$标记）进行了重新设计，并对带有$b$或$t$标记的双喷射共振进行了搜索。我们发现，LHC的轴向矢量耦合的调解人的约束总是强于幺正性界，其规模像$m_R/m_t$。如果$R$具有相当大的不可见分支比，则矢量耦合和轴向矢量耦合上的最强LHC约束来自di-jet +缺失$E_T$搜索，有或没有双$b$标记。这些边界对于$m_R < 1$ TeV是相当强的，即使我们已经关闭了所有与价夸克的耦合。即使允许$R \rightarrow χ\bar χ$衰变，对双$b$标记的双喷流共振的搜索也会导致与先前结果相当的边界;如果$R$的不可见分支比非常小或为零，则这些是唯一敏感的LHC搜索。
2019-07-11 hep-ex hep-ph
Graviton spectrum in simplified Dark Matter models with graviton mediators in the de Sitter space
这是第二次在一系列的文件调查制定的简化暗物质模型与引力子介质在宇宙学背景。我们在这里解决的关键问题的基本观察的利益，即引力子谱在FRW宇宙学背景与任意暗物质背景组件。在de Sitter空间中，用引力子介体方法计算了简化的暗物质模型中的自由引力子两点函数对暗物质与引力子耦合常数的二阶修正.我们的结果是模型无关的，因为它不依赖于暗物质场的特定形式。由于暗物质与引力子相互作用的普遍性，本文的结果也适用于重子物质与引力子相互作用。作为应用，我们详细讨论了大质量标量暗物质模型，并计算了绝热区两个暗物质模对两点函数的一阶修正。
2019-01-17 gr-qc hep-ph hep-th
Long-Lived Light Mediators from Higgs boson Decay at HL-LHC, FCC-hh and a Proposal of Dedicated LLP Detectors for FCC-hh
我们研究了SM希格斯玻色子玻色子衰变到标准模型粒子过程中长寿命介质粒子对的产生。我们计算预计的灵敏度，无论是模型独立和极小模型，使用μ介子光谱仪的CMS检测器在HL-LHC实验的ggF，VBF，和Vh生产模式的希格斯玻色子和各种衰变模式的介质粒子，随着专用探测器LLP搜索像CODEX-b和MATHUSLA。随后，我们研究了在100\，TeV对撞机实验中使用FCC-hh探测器对长寿命介质的改进，再次关注μ子光谱仪。我们提出了100\，TeV对撞机实验DELIGHT（\textbf{De} tector for \textbf{l} ong-1 \textbf{i} ved particles at high \textbf{gh} energy of 100\，\textbf{T} eV）专用LLP探测器的设计，并研究了它们的灵敏度.
2022-12-22 hep-ex hep-ph
Cosmological constraints on Dark Matter models for collider searches
在大型强子对撞机上对暗物质的研究通常用标量、伪标量、矢量和轴矢量介质的简化模型来描述。在这项工作中，我们将探讨从观测到的暗物质遗迹丰度对这些模型的约束。我们提出了这些限制在一个范围内的中介质量相关的大型强子对撞机和未来，更高的能量对撞机。我们还计算边界从光子线搜索的伪标量介质的衰变到双光子，包括介质质量区域附近的750 GeV。最后，我们比较宇宙学的限制，达到一个可能的未来100 TeV的圆形强子对撞机，间接和直接检测实验。
2016-03-28 hep-ph
Unraveling The Physics Behind Modified Higgs Couplings -- LHC vs. a Higgs Factory
强修正的希格斯-光子-光子耦合和希格斯-胶子-胶子耦合分别表明了新的电弱介质和色介质，它们的质量很轻，并且与希格斯玻色子有显著的耦合。我们指出，希格斯玻色子玻色子在介质中可能有一个很大的衰变宽度，并提出通过这种奇异的衰变来揭示隐藏的新物理，这可以直接探测希格斯玻色子与介质的耦合。我们以τ轻子和中微子的末态为例，研究了电弱介质的简化模型。由于其中一种介质是离壳的，其衰变产物非常柔软，因此在大型强子对撞机上进行发现具有挑战性。然而，像国际直线对撞机这样的希格斯工厂，即使在早期阶段，也可以作为EW介质的发现机器。
2013-01-10 hep-ex hep-ph
Recommendations of the LHC Dark Matter Working Group: Comparing LHC searches for heavy mediators of dark matter production in visible and invisible decay channels
TeV尺度的弱耦合粒子可能介导正常物质和暗物质之间的相互作用。如果是这样的话，大型强子对撞机将通过这些介质产生暗物质，导致熟悉的“单X”搜索签名，但介质也会通过参与其产生的相同顶点产生信号而不会丢失动量。LHC暗物质工作组的这份文件根据2016年9月19日/20日举行的研讨会和随后的讨论，建议如何比较在矢量和轴向矢量介体的情况下对这两种类型信号的搜索。这些建议包括如何扩展已经广泛使用的自旋1介导的简化模型，以包括轻子耦合。本文还提供了简化模型中遗迹密度的分析计算，并报告了ATLAS和CMS首次开始使用这些模型中暗物质遗迹密度的初步数值计算时出现的问题。
2017-03-17 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Analysis of the Bounds on Dark Matter Models from Monojet Searches at the LHC
我们分析了WIMP暗物质模型的约束条件，这些约束条件可以从大型强子对撞机“单喷流”截面上的上限导出。这些约束最初是在有效场论（EFT）的上下文中解释的，其中标准模型由系数为$1/Λ^2$的6维算子扩展。我们表明，结合ATLAS和CMS合作的8 TeV的数据，仅略有提高的界限。然后，我们分析这个最终状态的背景下，简化模型与$s-$通道调解人。我们表明，如果介质的衰减宽度是小的，这些简化的模型可以准确地建模的有效场论，只有当介质质量是5 TeV以上。最后，我们指出，即使EFT准确地描述了${\cal O}(Λ^{-2})$贡献的矩阵元素，$Λ$的值附近的当前界限，它收到显着的贡献，以$Λ^{-4}$，在简化模型的上下文中，这些对应于图中两个调解人交换。这一观察结果对EFT描述的内部一致性提出了挑战，因为不包括维度$-8$算子，这些算子也将有助于矩阵元素的${\cal O}(Λ^{-4})$。
2017-09-25 hep-ph
Probing CP nature of a mediator in associated production of dark matter with single top quark
在自旋为0的简化暗物质模型中，考虑了暗物质与单个顶夸克的关联产生。产生的顶夸克是极化的，极化依赖于介体的CP。我们计算了这些过程的横截面和顶部极化。我们计算角不对称性，这表明预期的标量或赝标量介质的极化之间的差异。截面和顶部极化都对介质的CP性质敏感，这取决于介质的质量。我们发现，这些极化不对称增加值的确定的CP属性的调解人，特别是在一个国家的情况下，不确定的CP。
2018-11-27 hep-ph
Boosting invisible searches via $\boldsymbol{ZH}$: From the Higgs Boson to Dark Matter Simplified Models
在标准模型和暗物质的简化模型扩展中，分析了LHC中与$Z$ -玻色子相关的希格斯玻色子的产生。我们专注于$H\rightarrow$无形的搜索，并表明循环引起的组件的信号和背景呈现现象学相关的贡献的$\mathcal{BR}(H\rightarrow\textit{inv})$限制。此外，该通道的约束能力的简化模型的暗物质与标量和赝标量介质$ϕ$和$A$进行了讨论，并与非碰撞器的约束。我们发现，与$100~fb^{-1}$的大型强子对撞机数据，这个通道提供了竞争性的约束，非碰撞机的界限，对于大多数的参数空间，我们认为，约束的通用标准模型费米子介体强度在$g_v < 1$中等质量的范围内的${100~\text{GeV}<m_{ϕ/A}<400}$ GeV。
2016-05-25 hep-ph
Sensitivity of future collider facilities to WIMP pair production via effective operators and light mediators
我们目前的单喷流搜索在大型强子对撞机潜在的未来强子对撞机设施：LHC 14，以及与$\sqrt{s}=33$或100 TeV的$pp$对撞机外推。我们认为有效的运营商的方法，以及一个例子的光介导粒子。
2013-07-19 hep-ex hep-ph
Global Analysis of Dark Matter Simplified Models with Leptophobic Spin-One Mediators using MasterCode
我们报告的暗物质简化模型（DMSMs）的自旋为1的疏轻子介质粒子的全球分析的结果，考虑矢量和轴向矢量与暗物质（DM）粒子和夸克的相互作用的情况下。我们需要的DMSM提供所有的宇宙学DM密度由普朗克和其他观测表明，我们施加的上限自旋独立和依赖于直接DM搜索实验的散射。我们还对单喷流事件的搜索和双喷流质谱的测量施加了所有相关的大型强子对撞机限制。我们对所有约束的似然函数进行建模，并将它们结合在MasterCode框架内，通过扫描中介体和DM质量和耦合来探测完整的DMSM参数空间，而不固定任何模型参数。我们发现，在一般情况下，两个允许的区域的参数空间：一个在其中的介质耦合到标准模型（SM）和DM粒子可以媲美那些在SM和宇宙学DM密度达到通过共振湮灭，和一个在其中的介质耦合到夸克是$\lesssim 10^{-3}$和DM湮灭是非共振的。我们发现，DM和调解人的群众可能会很好地位于LHC实验的范围内。我们还提出了自旋独立和依赖DM散射的预测，并提出具体的结果范围内的DM耦合，可能有利于在紫外线完成的DMSM。
2019-05-02 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Gamma-ray signal from Dark Matter Annihilation mediated by mixing scalar mediators
我们在这里提出了一个通用的暗物质简化模型的直接和间接的检测前景的研究，在该模型中，马约拉纳暗物质只与一个标准模型轻子和一对无色的混合标量介体相互作用。我们首先表明，混合角显着改变内韧致辐射的功能，以及流量比的$γγ$和$γZ$线信号。$CP$违反阶段将在$γγ$最终状态中引入偏振不对称性。然后，我们研究了直接检测前景，并讨论了这两种搜索策略的互补性。
2016-11-22 hep-ph
LHC signatures of a Z' mediator between dark matter and the SU(3) sector
在本文中，我们研究了在大型强子对撞机亲胶$Z'$的实验签名，特别是通过分析三个喷流或四个顶部事件。$Z'$通过6维算符与胶子耦合，参数空间由CMS在7和8 $\mathrm{TeV}$上的实验搜索约束。现有的限制来自暗物质的研究，其中$Z'$代表了后者和标准模型之间可能的调解人也包括比较。$\sqrt s=13$ TeV的前景使我们能够评估在LHC的下一次运行期间可以发现亲糖$Z'$的参数空间的值。特别是，我们表明，三个射流不变质量的分析可以提供一个明确的信号（$>5σ$）的$Z'$的质量超过300 $\mathrm{GeV}$。另外，四个顶部事件还带来了重$Z'$（高于$\sim 2~\mathrm{TeV}$）的进一步发现潜力。因此，在LHC的下一次运行中，四个顶部通道和三个喷流分析中的两个信号的组合可以提供一个明确的信号，表明重亲糖$Z'$的存在。
2015-09-18 hep-ex hep-ph
Universal Properties of Pseudoscalar Mediators
我们讨论了普适信号的一致性模型的赝标介质的对撞机搜索暗物质。只保留由于相容性条件而不能解耦的自由度，我们提出了一类普适的简化模型，该模型具有赝标介体和与标准模型场的可重正化耦合.我们计算的稳定性和微扰性的约束，限制从电弱精密测量，对撞机搜索新的重粒子，以及约束从遗迹密度测量和间接探测实验搜索信号的暗物质湮灭到光子。我们发现，单- $Z$最终状态是最强的，这类模型的通用信号，与其他签名存在于不同的紫外线完成，可以用来区分它们。
2017-12-18 hep-ph
Non-SUSY WIMPS: simplified models and Dark Matter at the LHC
我讨论了在大型强子对撞机上寻找暗物质的简化模型的构建。在回顾了哲学和一些简单的例子之后，我把注意力转向这些模型的理论一致性方面。
2017-11-02 hep-ph
Simplified Dark Matter Models Confront the Gamma Ray Excess
受银河系中心过量伽马射线的启发，我们面对一些简化的暗物质模型与实验数据。假设一个单一的暗物质粒子耦合到标准物质通过自旋0调解人，我们比较模型的证据马约拉纳费米子，真正的标量和真正的矢量暗物质候选人。我们考虑暗物质湮灭到各种费米子最终状态有助于观察到的差分伽马射线通量。我们的似然函数还包括暗物质遗迹密度，它的弹性散射截面与核，和对撞机的限制。使用贝叶斯推断，我们限制的质量和耦合强度的暗物质和介质粒子。我们的结果表明，如果伽马射线过剩是由于暗物质的上述参数很好地约束的观测。我们发现，马约拉纳费米子暗物质模型是支持的数据。
2014-09-22 hep-ph
Light Dark Matter Annihilation and Scattering in LHC Detectors
我们系统地研究了轻标量和赝标量暗物质候选者模型及其在LHC上的潜在信号。首先，我们推导出具有标准模型希格斯介质和具有新的弱尺度介质的模型的宇宙学边界。接下来，我们研究了间接和直接检测过程拓扑结构的两个过程，现在发生在LHC检测器内部。我们发现，LHC可以观察到非常轻的暗物质在一个巨大的质量范围内，如果它是在介质衰变，然后散射与探测器材料产生喷流在核反冲。
2021-01-22 hep-ex hep-ph
Extending LHC Coverage to Light Pseudoscalar Mediators and Coy Dark Sectors
许多涉及弱相互作用大质量粒子（WIMP）的暗物质模型都具有新的、相对较轻的赝标量，这些赝标量将暗物质对湮灭成标准模型费米子。特别是，这种类型的简单模型可以解释费米大天区望远镜观测到的起源于银河系中心的伽马射线过剩。在许多情况下，赝标量到WIMP的分支比被抑制，使得这些状态难以通过标准的暗物质搜索在对撞机上检测。在这里，我们研究了在LHC上观察这些光介体状态的前景，而不利用丢失的能量技术。虽然现有的研究可以有效地探测质量在5 - 14 GeV和90 GeV以上的赝标量，但LHC的范围可以扩展到20 - 80 GeV中间质量范围内的大部分有趣的参数空间，在这些空间中，介质可以与标准模型费米子有明显的Yukawa耦合，但不会被LEP和其他实验检测到。模型解释银河系中心过剩通过一个轻的赝标量调解人可以产生一个有前途的信号，在这个制度通过相关的生产的调解人与底夸克，同时满足所有其他现有的限制。我们对背景和触发效率进行了分析，详细介绍了可用于提取信号的切割。一个显着的部分，否则不受约束的参数空间，这些模型可以最终测试在13 TeV的大型强子对撞机与100 fb $^{-1}$，我们鼓励ATLAS和CMS的合作，以扩大其现有的搜索到这个质量范围。
2015-01-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Singlet Dirac Fermion Dark Matter with Mediators at Loop
在简化模型中研究了单重态Dirac费米子暗物质的唯象，其中暗物质与标准模型粒子在圈能级上通过有色或无色介质相互作用.我们特别关注暗区非零CP相位的影响，它诱导了狄拉克费米子暗物质以及电子和核子的电偶极矩。结果表明，暗物质直接探测搜索和电偶极矩的测量能够在未来的实验中验证单重态狄拉克费米子暗物质的存在。
2018-12-16 hep-ph
Continuous Flavor Symmetries and the Stability of Asymmetric Dark Matter
一般来说，非对称暗物质（ADM）模型中的非对称相互作用导致了DM的衰减。我们发现，对于ADM进行非零重子数，连续的味道对称性，产生的味道结构的夸克部门也意味着一个松散的下界的质量尺度的非对称介质之间的黑暗和可见的部门。因此，在未来的间接暗物质搜索中，可以产生信号的$B=2$ ADM的介质也可以在LHC中搜索。对于两个例子的调解人模型，无论是MFV或Froggatt-Nielsen风味打破模式，我们推导出FCNC的约束条件，并讨论在大型强子对撞机的搜索策略。
2014-08-17 hep-ph
Constraining supersymmetry at the LHC with simplified models for squark production
解释LHC寻找新物理的一个重要工具是简化模型。它们的特点是参数少，因此往往依赖于粒子产生和衰变动力学的简化描述。考虑到生产的前两代的squarks，我们比较目前的大型强子对撞机搜索强子喷流加上丢失的能量签名的解释在一个完整的超对称模型内的简化模型的解释。虽然我们发现相当大的差异的信号效率，特别是对于大的超对称粒子质量，从简化模型和完整的超对称模型推导出的质量限制之间的差异是温和的，目前的大型强子对撞机的灵敏度。我们的结论是，简化模型提供了一个可靠的工具来解释目前的强子喷流加上失踪的能量搜索在大型强子对撞机在一个更独立的模型。
2014-12-05 hep-ph
Hidden On-Shell Mediators for the Galactic Center Gamma-Ray Excess
我们提出了银河系中心的伽玛射线过剩狄拉克暗物质湮灭成对或三重态的壳玻色子介质的标准模型的简化模型。这些湮灭模式使得暗物质的质量比传统的有效理论中的伽马射线过剩更重。由于湮灭率是由暗物质-介质耦合决定的，因此标准模型耦合可以通过抑制直接探测和对撞机信号而在参数上变小，以“隐藏”暗区。我们探讨这些模型的可行性，作为一个热遗物和介质的作用，用于控制伽马射线光谱形状。我们评论紫外线完成这些简化模型和新的选择标准模型的最终状态。
2014-08-28 astro-ph.HE hep-ph
Characterizing dark matter at the LHC in Drell-Yan events
LHC双轻子事件中的光谱特征可能表明来自新自由度的辐射修正，特别是暗物质和介质。使用简化的模型，我们展示了这些功能可以揭示的基本属性的黑暗部门，如自共轭，自旋和质量的暗物质，和量子数的调解人。研究了不变质量$m_{\ell \ell}$和Collins-Soper散射角$cosθ_{CS}$的分布，以确定这些性质。我们从LHC测量的$m_{\ell \ell}$和$cosθ_{CS}$，这是竞争力的直接检测和喷气机+失踪的能量搜索模型的约束。我们发现，在某些情况下的$cosθ_{CS}$频谱提供了最强的界限，潜在的非共振新物理散射角测量的重要性。
2017-09-01 hep-ph
Search for dark matter mediator in the production of three and four top quarks
本文在暗物质简化模型下计算标量媒介子对多顶夸克产生过程的贡献，发现其对三、四顶夸克产生总截面有显著作用，指出相关探测前景依赖探测器末态重建能力与稀有事件实验灵敏度。
2024-07-11 hep-ph
Bound-state effects for dark matter with Higgs-like mediators
本文通过求解等离子体修正的薛定谔方程，研究了标量交换对暗物质遗迹丰度的影响。考虑了一个简化的模型，其中Majorana暗物质费米子嵌入标准模型的U（1）$'$扩展中，并通过汤川相互作用与暗Higgs耦合.我们发现暗-Higgs交换可以显著增加超闭合边界。对于在这项工作中检查的汤川耦合的最大（最小）值，暗物质质量从5 TeV（0.55 TeV）提升到27 TeV（0.70 TeV）。
2018-07-11 hep-ph
Dark matter pair production in the MSSM and in simplified dark matter models at the LHC
我们在简化的暗物质模型和MSSM中研究了LHC中产生暗物质对的对撞机现象。在大空间的暗物质模型中，我们专注于两个特定的模型，其中一个费米子暗物质候选人通过交换的矢量介质中的s-通道或彩色标量介质中的t-通道与标准模型相互作用。我们发现，简化的模型是能够再现MSSM的预测在一定程度上在简化的超对称的情况下，但缺乏的复杂性，以描述完整的理论在整个超对称参数空间。
2019-05-21 hep-ex hep-ph
Reconstruction of angular correlations in the associated top quark and the dark matter mediator production
针对标量暗物质中介子简化模型中单顶夸克产生过程，提出基于角关联的新变量，并比较多层感知机与归一化流架构重建不可探测粒子动量的效果，后者表现更优，可用于对撞机数据分析。
2025-04-19 hep-ph
$Z^\prime$-mediated Majorana dark matter: suppressed direct-detection rate and complementarity of LHC searches
我们研究了在$\mathrm{SU}(2)\times \mathrm{U}(1)$不变有效理论中轴向矢量暗物质散射的直接探测率，并与LHC的结果进行了比较。目前的限制，从直接检测实验已经绑定的介质质量要很好地进入TeV的范围内的WIMP样的情况。这激发了对参数空间的一致和系统的探索，以绘制出可能抑制速率的可能区域。我们确实找到了这样的区域，并着手构建一致的UV模型，产生相关的有效理论。然后，我们讨论了相应的约束，从对撞机和直接检测实验相同的参数空间。我们发现一个基准的情况下，即使是未来的XENONNT实验，大型强子对撞机的约束将有一个更大的敏感性介质质量。
2022-08-07 hep-ph
Comparison of the full matrix element calculation with the simplified calculation of the $W_R$ production at the LHC (left-right symmetric model)
我们估计可能出现的系统误差，可能出现在简化模拟的$W_R$生产和随后的衰变到重中微子在LHC（左右对称模型）。通用事件发生器将此过程模拟为$W_R$产生，然后是两次衰变，丢失了有关中间粒子极化的全部信息。我们使用带有传播子的全矩阵元计算了截面，进行了模拟，并与简化的模拟结果进行了比较
2011-11-30 hep-ph
Dark Matter at the LHC and IceCube - a Simplified Model Interpretation
我们提出了一个解释搜索暗物质在一个简化的模型方法。考虑到马约拉纳费米子暗物质和轴向矢量相互作用的中性矢量介质，我们探索单喷流搜索在大型强子对撞机和搜索中微子从暗物质湮灭在太阳在IceCube和模型参数空间的新限制。进一步，我们将简化模型与其有效场论近似进行了比较，并讨论了后者的有效性。
2015-09-29 hep-ph
Simplified Models for Dark Matter Interacting with Quarks
我们研究简化的模型，其中暗物质粒子，采取狄拉克或马约拉纳费米子，通过色介质耦合到夸克。我们确定碰撞机和直接检测实验的界限，并展示了两者的相互作用如何导致这类暗物质模型的互补观点。根据目前的限制，未来的搜索预测。
2013-12-30 hep-ph
Strong electroweak phase transition in $t$-channel simplified dark matter models
超越标准模型的物理学需要解释暗物质和宇宙的重子不对称性，后者可能是在强的一阶电弱相变中产生的。虽然许多提出的模型独立地解决了这些问题，但有趣的是，同一个模型是否可以解释这两个问题。在这种情况下，我们联系国家的最先进的微扰评估的相变热力学与提取的暗物质能量密度。这些技术被应用到一个次最小的暗物质模型包含一个惰性的马约拉纳费米子耦合到标准模型轻子通过标量介体，介体直接与希格斯玻色子相互作用。对于暗物质质量180 GeV $ < M_χ<$ 300 GeV，我们辨别区域的模型参数空间，再现所观察到的暗物质的能量密度，并允许一阶相变，同时逃避最严格的对撞机约束。
2022-10-14 hep-ph
Dark Particles at the LHC: LHC-Friendly Dark Matter Characterization via Non-Linear EFT
本文提出一个基于非线性EFT的通用框架，用于描述LHC上扩展标量/费米子扇区及暗物质现象学，支持双中介粒子模型，可解释单Higgs/单Z信号并诊断新粒子性质。
2024-11-08 hep-ph
